CN113705012A - 管段内零件焊接组合的处理方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种管段内零件焊接组合的处理方法、系统、设备及存储介质，所述处理方法包括：创建管段内焊缝模型；基于管段内焊缝模型，将管段内零件的焊接进行预分组，形成包括自动角接焊预分组、自动对接焊预分组的预分组的对象；分别依据预创建的角接焊标准模型和对接焊标准模型，判断自动角接焊预分组和自动对接焊预分组是否可以实际成组；若所述自动角接焊预分组和所述自动对接焊预分组可以实际成组，则输出分组结果，并于管段内焊缝模型上标示焊缝的施工工位。本发明产生的结果用于管段生产制作环节，以提升管段制作阶段自动焊比例，并为按工序提供制作信息提供前置条件，为管段智能制造打下数据基础，能极大提升现场生产效率。
Description
技术领域
本发明属于管段制作技术领域，涉及一种处理方法和系统，特别是涉及一种管段内零件焊接组合的处理方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
管段是指将管路零件，如管子、法兰、异径、弯头、三通等零件装配焊接在一起，形成的一个预装小单元，该单元整体上船安装形成管路系统。管段内零件装配成型，主要在管段制作流水线上完成，流水线上工位一般布置如下：管材切割工位、角接焊自动焊工位、对接焊自动焊工位、开孔工位(包括主管开孔和支管开耳朵)、装焊平台手工焊工位。
管段制作过程中，焊接作业所占工时比例最高。焊接作业主要分布在三个工位，角接焊自动焊工位、对接焊自动焊工位、装焊平台手工焊工位。自动焊效率约为手工焊的3倍，但由于管段制作生产线上设备的限制，不是所有焊缝都能上自动焊机器。当前模式，是现场施工人员，根据管段制作图图纸拆解管段，人工确定能上自动焊的焊缝。存在以下问题：
1)人工确定能上自动焊机器的零件组合，没有实现自动化和批量化，效率低下；
2)人工以经验判断两个对象能不能上自动焊机器，不能准确的以数据计算，会漏判或误判；如不能判断能先焊后弯的管子，导致有弯的管子，都只能手工焊；不能准确判断对接焊的焊缝能否上对接焊自动焊机器，导致对接焊自动焊比例不高。
3)判断标准不统一，自动焊焊接的对象类型不固定，不利于应用成组技术。
4)不能准确判断能上自动焊的焊缝，就不能明确能上自动焊的零件组合，管段内零件在流水线工位的流转顺序也不清晰。导致不能按工位配送原材料，且每个工位的完工中间产品也不能明确配送方向。
因此，如何提供一种管段内零件焊接组合的处理方法、系统、设备及存储介质，以解决上述技术缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种管段内零件焊接组合的处理方法、系统、设备及存储介质，用于解决现有技术没有实现不能准确判断对接焊的焊缝，效率低下，不利于应用成组技术等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种管段内零件焊接组合的处理方法，包括：创建管段内焊缝模型；基于管段内焊缝模型，将管段内零件的焊接进行预分组，形成包括自动角接焊预分组、自动对接焊预分组的预分组的对象；
分别依据预创建的角接焊标准模型和对接焊标准模型，判断自动角接焊预分组和自动对接焊预分组是否可以实际成组；若所述自动角接焊预分组和所述自动对接焊预分组可以实际成组，则输出分组结果，并于所述管段内焊缝模型上标示焊缝的施工工位。
于本发明的一实施例中，创建管段内焊缝模型的步骤之前，所述管段内零件焊接组合的处理方法还包括：基于管段内零件之间的连接形式、连接形态、分组属性创建管段模型；。
于本发明的一实施例中，所述创建管段内焊缝模型的步骤包括：从所述管段模型中提取连接方式为角接焊和对接焊的连接点，于所述连接点处添加焊缝，并于所述焊缝上记录该焊缝连接的零件，以形成管段内焊缝模型；所述管段内焊缝模型包括角接焊焊缝模型和对接焊焊缝模型。
于本发明的一实施例中，将管段内零件的焊接预分组，形成自动角接焊预分组的步骤包括：于所述角接焊焊缝模型中提取焊缝两端零件的模型；若提取到的零件的模型为管子和端部连接类型的零件时，则将包含管子和端部连接类型、且连接方式为角接焊的零件定义为自动角接焊预分组。
于本发明的一实施例中，依据预创建的角接焊标准模型判断自动角接焊预分组是否可以实际成组的步骤包括：依据预创建的角接焊标准模型，判断所述自动角接焊预分组中管子与管路零件相接的一端是否存在余量；若否，则继续下一步骤；若是，则表示不可以成组；判断管子与零件相接的直线段上，是否存在套设型零件；若是，则表示该管子的端部不能先焊接，则表示不可以成组；若否，则表示该管子的端部可以焊接，则表示可以成组。
于本发明的一实施例中，将管段内零件的焊接预分组，形成自动对接焊预分组的步骤包括：在管段内以直线段长度较长的一端为起点；从该起点开始，以此查找对应的对接焊焊缝模型；从所述对接焊焊缝模型中提取焊缝两端零件的模型；将焊缝两端零件的模型，形成为分组，若两个分组中都包含同一管路零件，则选取靠近所述起点的分组，删除另一分组；若创建到的分组为管子和端部连接类型且连接方式为对接焊的零件，或包含自动角接焊预分组和端部连接类型且连接方式为对接焊的零件时，将该分组定义为一级自动对接焊预分组；于所述对接焊焊缝模型中提取未焊接的对接焊缝模型；若该对接焊缝模型的两端分组都是一级自动对接焊预分组时，将该两端分组定义为二级自动对接焊预分组。
于本发明的一实施例中，依据预创建的对接焊标准模型，判断自动对接焊预分组是否可以实际成组的步骤包括：于所述自动对接焊预分组中，以焊缝特征创建坐标系；其中，以焊缝的集合中心为坐标原点，以焊缝轮廓的法向方向为X轴；在所述坐标系中，当判定一级和/或二级自动对接焊预分组中只有一个零件的端点在该X轴上，且端点局焊缝平面距离小于对接焊标准模型中导轨距离，端点距X轴垂直距离小于对接焊标准模型中焊架高度时，表示该一级自动对接焊预分组成立；当判定一级和/或二级自动对接焊预分组中存在两个出现在X轴上的端点时，表示该二级自动对接焊预分组成立。
本发明另一方面提供一种管段内零件焊接组合的处理系统，包括：创建模块，用于创建管段内焊缝模型；预分组模块，用于基于管段内焊缝模型，将管段内零件的焊接进行预分组，形成包括自动角接焊预分组、自动对接焊预分组的预分组的对象；处理模块，用于分别依据预创建的角接焊标准模型和对接焊标准模型，判断自动角接焊预分组和自动对接焊预分组是否可以实际成组；若所述自动角接焊预分组和所述自动对接焊预分组可以实际成组，则输出分组结果，并于所述管段内焊缝模型上标示焊缝的施工工位。
本发明又一方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述管段内零件焊接组合的处理方法。
本发明最后一方面提供一种管段内零件焊接组合的处理设备，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述处理设备执行所述管段内零件焊接组合的处理方法。
如上所述，本发明所述的管段内零件焊接组合的处理方法、系统、设备及存储介质，具有以下有益效果：
本发明所述管段内零件焊接组合的处理方法、系统、设备及存储介质基于管段三维模型，计算管段中零件焊接的最优组合方式及装配顺序，其结果用于管段生产制作环节，以提升管段制作阶段自动焊比例，并为按工序提供制作信息提供前置条件，为管段智能制造打下数据基础，能极大提升现场生产效率。
附图说明
图1显示为本发明的管段内零件焊接组合的处理方法于一实施例中的流程示意图。
图2A显示为本发明的管段内零件与管子端部连接类型的连接形态。
图2B显示为本发明的管段内零件与管子套设类型的连接形态。
图2C显示为本发明的管段内零件与管子分支类型的连接形态。
图3显示为本发明的一级自动对接焊预分组的示例图。
图4A显示为本发明的角接焊标准模型示意图。
图4B显示为本发明的对接焊标准模型示意图。
图5显示为本发明的判断管子与零件接的直线段上有无套设类型零件的示例图。
图6显示为本发明的管段内零件焊接组合的处理系统于一实施例中的原理结构示意图。
元件标号说明
6 管段内零件焊接组合的处理系统
61 创建模块
62 预分组模块
63 处理模块
S11～S14 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
本实施例提供一种管段内零件焊接组合的处理方法，包括：
创建管段内焊缝模型；
基于管段内焊缝模型，将管段内零件的焊接进行预分组，形成包括自动角接焊预分组、自动对接焊预分组的预分组的对象；
分别依据预创建的角接焊标准模型和对接焊标准模型，判断自动角接焊预分组和自动对接焊预分组是否可以实际成组；若所述自动角接焊预分组和所述自动对接焊预分组可以实际成组，则输出分组结果，并于所述管段内焊缝模型上标示焊缝的施工工位。
以下将结合图示对本实施例所提供的管段内零件焊接组合的处理方法进行详细描述。请参阅图1，显示为管段内零件焊接组合的处理方法于一实施例中的流程示意图。如图1所示，所述管段内零件焊接组合的处理方法具体包括以下步骤：
S11，基于管段内零件之间的连接关系、连接形态、分组属性创建管段模型，并创建管段内焊缝模型。在本实施例中，通过现有三维建模软件对管路内零件进行管段模型的创建。所述管段模型中零件之间保存连接关系，每一个零件定义一个件号。
在本实施例中，管段内零件之间的连接形式包括焊接、螺纹连接、螺纹连接等。焊接分为角接焊和对接焊两种类型，管段内零件模型的连接点对象上，用属性方式定义连接形式，属性值区分角接焊和对接焊。
管段内零件与管子的连接形态分为端部连接类型(rigid类型)、套设类型(hold类型)及分支类型(branch类型)，具体请分别参阅图2A，图2B及图2C。
具体地，1)管路零件与管子端部连接，连接时使用rigid类型的连接点连接，该类零件定义为rigid类型的零件；rigid类型的零件与管子相接，可能是角接焊也可能是对接焊。
2)管路零件与管子表面连接，零件的中轴线方向与管子中轴线方向一致，连接时使用hold类型的连接点连接，该类零件定义为hold类型的零件；hold类型的零件与管子相接，只能是角接焊。
3)零件与管子表面连接，零件的中轴线方向与管子中轴线方法存在角度，连接时使用branch类型的连接点连接，该类零件定义为branch类型的零件；branch类型的零件与管子相接，只能是角接焊。
在本实施例中，在管路零件模型和管子模型上，定义“分组属性”的自定义属性。在每个零件上定义3个自定义属性，分别为：一级自动角接焊、一级自动对接焊及二级自动对接焊。
所述S11还包括从所述管段模型中提取连接方式为角接焊和对接焊的连接点，于所述连接点处添加焊缝，并于所述焊缝上记录该焊缝连接的零件，以形成管段内焊缝模型；所述管段内焊缝模型包括角接焊焊缝模型和对接焊焊缝模型。
S12，基于管段内焊缝模型，将管段内零件的焊接进行预分组，形成包括自动角接焊预分组、自动对接焊预分组的预分组的对象。
在本实施例中，所述S12包括将管段内零件的焊接预分组，形成自动角接焊预分组的步骤和将管段内零件的焊接预分组，形成自动对接焊预分组的步骤。
具体地，将管段内零件的焊接预分组，形成自动角接焊预分组的步骤包括：
于所述角接焊焊缝模型中提取焊缝两端零件的模型；
若提取到的零件的模型为管子和端部连接类型的零件时，则将包含管子和端部连接类型、且连接方式为角接焊的零件定义为自动角接焊预分组。所述自动角接焊预分组亦称为一级自动角接焊预分组。
在本实施例中，自动对接焊预分组包括一级自动对接焊预分组和二级自动对接焊预分组。
具体地，将管段内零件的焊接预分组，形成自动对接焊预分组的步骤包括：
管段内以直线段长度较短的一端为起点；
从该起点开始，以此查找对应的对接焊焊缝模型；
从所述对接焊焊缝模型中提取焊缝两端零件的模型；焊接是把连个零件连接在一起，是两个端部连接类型的零件。
将焊缝两端零件的模型，形成为分组，若两个分组中都包含同一管路零件，则选取靠近所述起点的分组，删除另一分组；
若创建到的分组为管子和端部连接类型且连接方式为对接焊的零件，或包含自动角接焊预分组和端部连接类型(rigid类型)且连接方式为对接焊的零件时，将该分组定义为一级自动对接焊预分组；或者是包含一一级自动角接焊预分组和端部连接类型(rigid类型)且连接方式为对接焊的零件时，将该分组定义为一级自动对接焊预分组；请参阅图3，显示为一级自动对接焊预分组的示例图。
于所述对接焊焊缝模型中提取未焊接的对接焊缝模型；
若该对接焊缝模型的两端分组都是一级自动对接焊预分组时，将该两端分组定义为二级自动对接焊预分组。同发明内容处所述，一级分组和二级分组的区别。二级分组的前提是，角接焊和对接焊的一级分组已完成，且分组信息已经定义在每个模型的属性里；取没有分组的对接焊焊缝，焊缝两端的两个零件，都有一级分组的属性值。二级分组，可能是一个一级角接焊+一个一级对接焊；也可能是两个一级对接焊。自动角接焊只有一级，是两个单个零件之间焊接；自动对接焊分一级和二级；一级是两个单个零件(管子也是一个单个零件)之间焊接或者一个一级角接组+一个单个零件之间的焊接；一级对接焊的特征是有一个焊接对象是单个零件，且该零件是端部连接类型且连接方式为对接焊的零件；二级是两个一级分组焊接，两个焊接对象都是组，没有单个零件；两个组可能是一个对接+一个角接，也可能是两个角接。二级是成组之后，再把组与组之间再组合一次，增加对接焊自动焊的比例。计算过程是，角接焊预成组，成组之后把属性填好；再一级对接焊预成组，成组之后，把成组属性填在模型里；最后，取前两次都没有成组的对接焊焊缝，取焊缝两端的对象，检查该组合能否上对接焊机器焊接，称为二级分组。
S13，分别依据预创建的角接焊标准模型和对接焊标准模型，判断自动角接焊预分组和自动对接焊预分组是否可以实际成组；若是，所述自动角接焊预分组和所述自动对接焊预分组可以实际成组，则执行S14，输出分组结果。若否，返回S12，重新进行预分组。
在本实施例中，所述角接焊标准模型如图4A所示，其角焊缝处的管子没有余量；焊缝平面的法向方向的管子上，没有套设类型的零件。
在本实施例中，所述对接焊标准模型如图4B所示，其以焊缝模型几何特征的圆心作为坐标原点，焊缝轮廓的法向方向X轴；
分组中至少有一个零件的端点在X轴上的情况分为：
若只有1个零件的端点在X轴上，该端点距焊缝几何特征确定的平面的距离，不能超过对接焊机器的滑动轨道长度；
不在X轴上的端点，取该点与X轴的垂直距离，该距离不能超过对接焊焊架的高度。避免焊接件在对接焊机器上旋转时碰地，对接焊机器是焊枪不动，焊接件延中心轴旋转。
若2个端点都在X轴上，则可以成组。
具体地，依据预创建的角接焊标准模型判断自动角接焊预分组是否可以实际成组的步骤包括：
依据预创建的角接焊标准模型，判断所述自动角接焊预分组中管子与管路零件的一端是否存在余量；若否，则继续下一步骤；若是，则表示不可以成组；判断余量的标准是，1.直管材，判断是否有人为根据特殊情况添加的余量。2.弯管，除判断人为根据特殊添加的余量外；还需判断弯管各节点长度是否满足弯管机的夹长要求，如这样一根管子，后端的长度应该长于弯管机夹具所要求的长度，如果不满足，则需要添加余量，使管子可以弯制，弯制完成后，再把加出来的余量切除。
判断管子与零件相接的直线段上，是否存在套设型零件零件之间连接，是有通过连接点连接的，通过连接点之间的几何位置关系判断。直线段上，是否有hold类型的连接点，有就说明有套设型零件；没有，就说明没有套设型零件。连接点在零件模型中的几何位置，说明零件与其他零件连接时的连接位置，连接点的属性说明连接方式；若是，则表示该管子的端部不能先焊接，则表示不可以成组；若否，则表示该管子的端部可以焊接，则表示可以成组。
在本实施例中，依据预创建的角接焊标准模型判定该管子为弯管还是直管，若是弯管，则根据弯管机的弯模和夹长要求，判断是否有余量；若是直管，查看管子上有无套设类型零件。
判断管子与管路零件相接的一端有余量的情况如：夹长不够的弯管，在下料时增加余量以满足弯管机的夹长要求，先去弯管工位弯制，然后切除余量，最后再焊接管子端头的零件。
判断的方法是把弯管的参数，与弯管机的夹长要求对比，满足就不需要加夹长；不满足则在切割下料时，需要增加余量，弯制完成后，需要切掉余量。
判断管子与零件接的直线段上，有无套设类型零件的示例如图5所示，其中，零件1要从端头1套入，管子端部先焊接了零件，则零件不能套入；零件2从另一端套入，端头1处的零件可以焊接。
依据预创建的对接焊标准模型，判断自动对接焊预分组是否可以实际成组的步骤包括：
于所述自动对接焊预分组中，以焊缝特征创建坐标系；其中，以焊缝的集合中心为坐标原点，以焊缝轮廓的法向方向为X轴；
在所述坐标系中，当判定一级自动对接焊预分组中只有一个零件的端点在该X轴上，且端点局焊缝平面距离小于对接焊标准模型中导轨距离，端点距X轴垂直距离小于对接焊标准模型中焊架高度时，表示该一级自动对接焊预分组成立；当判定二级自动对接焊预分组中存在两个出现在X轴上的端点时，表示该二级自动对接焊预分组成立。
S14，输出分组结果。
具体的，所述S14包括将分组结果记录在分组属性中，以表格的形式输出，并于所述管段内焊缝模型上标示焊缝的施工工位。
在本实施例中，将分组结果记录在分组属性中的步骤包括：
对于可以自动角接焊的对象，在该组合中，每个零件的“一级自动角接焊”的属性中，标记属性；属性值为“角接焊代号”+组立序号。
对于可以一级自动对接焊的对象，在该组合的每个零件的“一级自动对接焊”的属性中，标记属性；属性值为“一级对接焊代号”+组立序号。
对于可以二级自动对接焊的对象，在该组合的每个零件的“二级自动对接焊”的属性中，标记属性；属性值为“一级对接焊代号”+组立序号。
在本实施例中，以表格的形式输出的步骤包括：获取管段中的每个零件，获取分组属性值，并填写设置的表格中。
其中表格中，如果管段中的零件，3个分组属性中，都没有值，则表示该零件应该上装焊平台用手工焊焊接。
在本实施例中，于所述管段内焊缝模型上标示焊缝的施工工位的步骤包括：在不同工位上焊接的焊缝模型使用不同的颜色表示，使用颜色表示焊缝的施工工位。
本实施例所述处理方法基于管段三维模型，计算管段中零件焊接的最优组合方式及装配顺序，其结果用于管段生产制作环节，以提升管段制作阶段自动焊比例，并为按工序提供制作信息提供前置条件，为管段智能制造打下数据基础，能极大提升现场生产效率。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如图1所述的方法。
在任何可能的技术细节结合层面，本申请可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本申请的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是(但不限于)电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。用于执行本申请操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路配置数据或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本申请的各个方面。、
实施例二
本实施例提供一种管段内零件焊接组合的处理系统，包括：
创建模块，用于创建管段内焊缝模型；
预分组模块，用于基于管段内焊缝模型，将管段内零件的焊接进行预分组，形成包括自动角接焊预分组、自动对接焊预分组的预分组的对象；
处理模块，用于分别依据预创建的角接焊标准模型和对接焊标准模型，判断自动角接焊预分组和自动对接焊预分组是否可以实际成组；若所述自动角接焊预分组和所述自动对接焊预分组可以实际成组，则输出分组结果，并于所述管段内焊缝模型上标示焊缝的施工工位。
请参阅图6，显示为管段内零件焊接组合的处理系统于一实施例中的原理结构示意图，如图6所示，所述管段内零件焊接组合的处理系统6包括创建模块61、预分组模块62及处理模块63。
所述创建模块61用于基于管段内零件之间的连接关系、连接形态、分组属性创建管段模型，并创建管段内焊缝模型，并从所述管段模型中提取连接方式为角接焊和对接焊的连接点，于所述连接点处添加焊缝，并于所述焊缝上记录该焊缝连接的零件，以形成管段内焊缝模型。在本实施例中，所述创建模块61通过现有三维建模软件对管路内零件进行管段模型的创建。所述管段模型中零件之间保存连接关系，每一个零件定义一个件号。所述管段内焊缝模型包括角接焊焊缝模型和对接焊焊缝模型。
所述预分组模块62基于管段内焊缝模型，将管段内零件的焊接进行预分组，形成包括自动角接焊预分组、自动对接焊预分组的预分组的对象。在本实施例中，自动对接焊预分组包括一级自动对接焊预分组和二级自动对接焊预分组。
具体地，所述预分组模块62将管段内零件的焊接预分组，形成自动角接焊预分组的过程包括：
于所述角接焊焊缝模型中提取焊缝两端零件的模型；
若提取到的零件的模型为管子和端部连接类型的零件时，则将包含管子和端部连接类型、且连接方式为角接焊的零件定义为自动角接焊预分组。所述自动角接焊预分组亦称为一级自动角接焊预分组。
具体地，所述预分组模块62将将管段内零件的焊接预分组，形成自动对接焊预分组的过程包括：
管段内以直线段长度较长的一端为起点；
从该起点开始，以此查找对应的对接焊焊缝模型；
从所述对接焊焊缝模型中提取焊缝两端零件的模型；
将焊缝两端零件的模型，形成为分组，若两个分组中都包含同一管路零件，则选取靠近所述起点的分组，删除另一分组；
若创建到的分组为管子和端部连接类型且连接方式为对接焊的零件，或包含自动角接焊预分组和端部连接类型(rigid类型)且连接方式为对接焊的零件时，将该分组定义为一级自动对接焊预分组或者是包含一一级自动角接焊预分组和端部连接类型(rigid类型)且连接方式为对接焊的零件时，将该分组定义为一级自动对接焊预分组；请参阅图3，显示为一级自动对接焊预分组的示例图。
于所述对接焊焊缝模型中提取未焊接的对接焊缝模型；
若该对接焊缝模型的两端分组都是一级自动对接焊预分组时，将该两端分组定义为二级自动对接焊预分组。
所述处理模块63用于分别依据预创建的角接焊标准模型和对接焊标准模型，判断自动角接焊预分组和自动对接焊预分组是否可以实际成组；若是，所述自动角接焊预分组和所述自动对接焊预分组可以实际成组，则输出分组结果。若否，调用预分组模块62重新进行预分组。
所述处理模块63依据预创建的角接焊标准模型判断自动角接焊预分组是否可以实际成组的过程包括：依据预创建的角接焊标准模型，判断所述自动角接焊预分组中管子与管路零件的一端是否存在余量；若否，则继续判断管子与零件相接的直线段上，是否存在套设型零件；若是，则表示该管子的端部不能先焊接，则表示不可以成组；若否，则表示该管子的端部可以焊接，则表示可以成组。若是，则表示不可以成组。
所述处理模块63依据预创建的对接焊标准模型，判断自动对接焊预分组是否可以实际成组的过程包括：于所述自动对接焊预分组中，以焊缝特征创建坐标系；其中，以焊缝的集合中心为坐标原点，以焊缝轮廓的法向方向为X轴；在所述坐标系中，当判定一级自动对接焊预分组中只有一个零件的端点在该X轴上，且端点局焊缝平面距离小于对接焊标准模型中导轨距离，端点距X轴垂直距离小于对接焊标准模型中焊架高度时，表示该一级自动对接焊预分组成立；当判定二级自动对接焊预分组中存在两个出现在X轴上的端点时，表示该二级自动对接焊预分组成立。
所述处理模块63还用于输出分组结果。具体地，所述处理模块63将分组结果记录在分组属性中，以表格的形式输出，并于所述管段内焊缝模型上标示焊缝的施工工位。
需要说明的是，应理解以上系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如：x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述系统的某一个芯片中实现。此外，x模块也可以以程序代码的形式存储于上述系统的存储器中，由上述系统的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor，简称DSP)，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。这些模块可以集成在一起，以片上系统(System-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
实施例三
本实施例提供一种管段内零件焊接组合的处理设备，包括：处理器、存储器、收发器、通信接口或/和系统总线；存储器和通信接口通过系统总线与处理器和收发器连接并完成相互间的通信，存储器用于存储计算机程序，通信接口用于和其他设备进行通信，处理器和收发器用于运行计算机程序，使管段内零件焊接组合的处理设备执行如上所述管段内零件焊接组合的处理方法的各个步骤。
上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明所述的管段内零件焊接组合的处理方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
本发明还提供一种管段内零件焊接组合的处理系统，所述管段内零件焊接组合的处理系统可以实现本发明所述的管段内零件焊接组合的处理方法，但本发明所述的管段内零件焊接组合的处理方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的管段内零件焊接组合的处理系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。
综上所述，本发明所述管段内零件焊接组合的处理方法、系统、设备及存储介质基于管段三维模型，计算管段中零件焊接的最优组合方式及装配顺序，其结果用于管段生产制作环节，以提升管段制作阶段自动焊比例，并为按工序提供制作信息提供前置条件，为管段智能制造打下数据基础，能极大提升现场生产效率。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种管段内零件焊接组合的处理方法，其特征在于，包括：
创建管段内焊缝模型；
基于管段内焊缝模型，将管段内零件的焊接进行预分组，形成包括自动角接焊预分组、自动对接焊预分组的预分组的对象；
分别依据预创建的角接焊标准模型和对接焊标准模型，判断自动角接焊预分组和自动对接焊预分组是否可以实际成组；若所述自动角接焊预分组和所述自动对接焊预分组可以实际成组，则输出分组结果，并于所述管段内焊缝模型上标示焊缝的施工工位。
2.根据权利要求1所述的管段内零件焊接组合的处理方法，其特征在于，创建管段内焊缝模型的步骤之前，所述管段内零件焊接组合的处理方法还包括：
基于管段内零件之间的连接形式、连接形态、分组属性创建管段模型；。
3.根据权利要求2所述的管段内零件焊接组合的处理方法，其特征在于，所述创建管段内焊缝模型的步骤包括：
从所述管段模型中提取连接方式为角接焊和对接焊的连接点，于所述连接点处添加焊缝，并于所述焊缝上记录该焊缝连接的零件，以形成管段内焊缝模型；所述管段内焊缝模型包括角接焊焊缝模型和对接焊焊缝模型。
4.根据权利要求3所述的管段内零件焊接组合的处理方法，其特征在于，
将管段内零件的焊接预分组，形成自动角接焊预分组的步骤包括：
于所述角接焊焊缝模型中提取焊缝两端零件的模型；
若提取到的零件的模型为管子和端部连接类型的零件时，则将包含管子和端部连接类型、且连接方式为角接焊的零件定义为自动角接焊预分组。
5.根据权利要求4所述的管段内零件焊接组合的处理方法，其特征在于，依据预创建的角接焊标准模型判断自动角接焊预分组是否可以实际成组的步骤包括：
依据预创建的角接焊标准模型，判断所述自动角接焊预分组中管子与管路零件相接的一端是否存在余量；若否，则继续下一步骤；若是，则表示不可以成组；
判断管子与零件相接的直线段上，是否存在套设型零件；若是，则表示该管子的端部不能先焊接，则表示不可以成组；若否，则表示该管子的端部可以焊接，则表示可以成组。
6.根据权利要求4所述的管段内零件焊接组合的处理方法，其特征在于，
将管段内零件的焊接预分组，形成自动对接焊预分组的步骤包括：
在管段内以直线段长度较长的一端为起点；
从该起点开始，以此查找对应的对接焊焊缝模型；
从所述对接焊焊缝模型中提取焊缝两端零件的模型；
将焊缝两端零件的模型，形成为分组，若两个分组中都包含同一管路零件，则选取靠近所述起点的分组，删除另一分组；
若创建到的分组为管子和端部连接类型且连接方式为对接焊的零件，或包含自动角接焊预分组和端部连接类型且连接方式为对接焊的零件时，将该分组定义为一级自动对接焊预分组；
于所述对接焊焊缝模型中提取未焊接的对接焊缝模型；
若该对接焊缝模型的两端分组都是一级自动对接焊预分组时，将该两端分组定义为二级自动对接焊预分组。
7.根据权利要求6所述的管段内零件焊接组合的处理方法，其特征在于，包括：
依据预创建的对接焊标准模型，判断自动对接焊预分组是否可以实际成组的步骤包括：
于所述自动对接焊预分组中，以焊缝特征创建坐标系；其中，以焊缝的几何中心为坐标原点，以焊缝轮廓的法向方向为X轴；
在所述坐标系中，当判定一级自动对接焊预分组中只有一个零件的端点在该X轴上，且端点距焊缝平面距离小于对接焊标准模型中导轨距离，端点距X轴垂直距离小于对接焊标准模型中焊架高度时，表示该一级自动对接焊预分组成立；
当判定二级自动对接焊预分组中存在两个出现在X轴上的端点时，表示该二级自动对接焊预分组成立。
8.一种管段内零件焊接组合的处理系统，其特征在于，包括：
创建模块，用于创建管段内焊缝模型；
预分组模块，用于基于管段内焊缝模型，将管段内零件的焊接进行预分组，形成包括自动角接焊预分组、自动对接焊预分组的预分组的对象；
处理模块，用于分别依据预创建的角接焊标准模型和对接焊标准模型，判断自动角接焊预分组和自动对接焊预分组是否可以实际成组；若所述自动角接焊预分组和所述自动对接焊预分组可以实际成组，则输出分组结果，并于所述管段内焊缝模型上标示焊缝的施工工位。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述管段内零件焊接组合的处理方法。
10.一种管段内零件焊接组合的处理设备，其特征在于，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述处理设备执行如权利要求1至7中任一项所述管段内零件焊接组合的处理方法。
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